[發(fā)明專利]一種紅外高發(fā)射率涂層材料及制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201310553965.9 | 申請日： | 2013-11-08 |
| 公開（公告）號： | CN103613962A | 公開（公告）日： | 2014-03-05 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 鄒鍵;戴建明;劉強(qiáng)春 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院 |
| 主分類號： | C09D1/00 | 分類號： | C09D1/00;C09D1/02;C09D7/12;C09D5/00 |
| 代理公司： | 北京凱特來知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11260 | 代理人： | 鄭立明;陳亮 |
| 地址： | 230031 安徽*** | 國省代碼： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 紅外 發(fā)射 涂層 材料 制備 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及高溫爐涂層材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種紅外高發(fā)射率涂層材料及制備方法。
背景技術(shù)
目前，紅外高發(fā)射率涂層材料是應(yīng)用于工業(yè)高溫窯爐上的節(jié)能材料，不僅能夠提高爐膛內(nèi)壁的發(fā)射率，改善加熱均勻性，提高熱量利用率，而且可以增強(qiáng)爐膛內(nèi)壁表面強(qiáng)度，起到保護(hù)爐膛內(nèi)壁的作用，延長窯爐使用壽命。國內(nèi)外對高發(fā)射率涂料都進(jìn)行了大量研究，并開發(fā)了很多產(chǎn)品。例如，美國CRC公司生產(chǎn)的以鋯英石、SiO2、Al2O3為主的紅外高發(fā)射率涂料，日本日上公司生產(chǎn)的主要成分為SiO2、Al2O3、Fe2O3、Cr2O3的紅外高發(fā)射率涂料，北京聯(lián)合榮大工程材料有限責(zé)任公司生產(chǎn)的“RJT-2高溫節(jié)能涂層”，河南許昌市紅外技術(shù)研究所生產(chǎn)的“HS-2-1系列”高發(fā)射涂料等。
上述現(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)品都以金屬氧化物體系為主，配合少量添加劑，經(jīng)高溫煅燒，破碎處理后與粘結(jié)劑配合使用，高溫發(fā)射率可達(dá)0.9左右，現(xiàn)有的這些涂料雖然有一定節(jié)能效果，但還存在著一些問題，例如涂層發(fā)射率隨時間衰減，影響使用壽命；涂層與基體結(jié)合力不足，使用一段時間后易剝離、脫落，制約了涂料在工業(yè)窯爐上的應(yīng)用，同時成本與售價(jià)高，每公斤價(jià)格普遍在百元以上，工業(yè)窯爐大量使用成本較高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種紅外高發(fā)射率涂層材料及制備方法，該涂層材料具有紅外發(fā)射率高且穩(wěn)定、不易老化，涂層與基體結(jié)合力強(qiáng)、使用壽命長，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。
一種紅外高發(fā)射率涂層材料，所述涂層材料由紅外高發(fā)射率粉體材料與膠體材料混合制作而成；
其中，所述紅外高發(fā)射率粉體材料由鐵礦渣、氧化鐵、氧化錳、氧化鋯、氧化鉻與碳化硅按一定重量比經(jīng)球磨混料、高溫預(yù)燒、超細(xì)化處理工藝制作而成；
所述膠體材料由水、水玻璃、羧甲基纖維素和超細(xì)二氧化硅按一定重量比混合制作而成。
所述紅外高發(fā)射率粉體材料的原料配方按各組分的重量百分?jǐn)?shù)如下：
鐵礦渣：45-75%；氧化鐵：0-10%；氧化錳：5-15%；氧化鋯：5-15%；氧化鉻：5-15%；碳化硅：5-15%。
所述鐵礦渣的主要成分包括85-90%的二氧化硅、5-10%的氧化鐵以及5%左右的鎂Mg、鋁Al、鈣Ca的金屬氧化物。
所述膠體材料各組分的重量百分?jǐn)?shù)如下：
水：55-85%；水玻璃：15-30%；羧甲基纖維素：1-3%；超細(xì)二氧化硅3-10%。
所述超細(xì)二氧化硅為粒徑分布在數(shù)個納米至150納米之間、且平均粒徑為數(shù)十納米的粉體材料；
所述水玻璃能由磷酸二氫鋁代替，其中所述磷酸二氫鋁的重量百分比為10-20%，且水的重量百分比為60-85%，而其它原料的配比保持不變。
一種紅外高發(fā)射率涂層材料的制備方法，所述制備方法包括：
按一定的重量百分比稱量制作紅外高發(fā)射率粉體材料的原料，加入球磨機(jī)球磨、并混合均勻，其中所述紅外高發(fā)射率粉體材料的原料的重量百分?jǐn)?shù)為：鐵礦渣：45-75%；氧化鐵：0-10%；氧化錳：5-15%；氧化鋯：5-15%；氧化鉻：5-15%；碳化硅：5-15%；
將球磨后的粉體材料在1200℃高溫下熱處理8小時以上，將熱處理后的粉體材料再次球磨、超細(xì)化處理，直至得到的粉體材料的顆粒尺寸在1微米以下；
按一定的重量百分比稱量制作膠體材料的原材料，加入攪拌機(jī)，攪拌均勻至具有一定粘度的膠體材料，其中所述膠體材料的原材料各組分的重量百分?jǐn)?shù)為：水：55-85%；水玻璃：15-30%；羧甲基纖維素：1-3%；超細(xì)二氧化硅3-10%；
將所制得的紅外高發(fā)射率粉體材料與膠體材料按照重量比為1:2.5～3.5的比例混合，攪拌均勻，最終制得紅外高發(fā)射率涂層材料。
由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，該涂層材料具有紅外發(fā)射率高且穩(wěn)定、不易老化，涂層與基體結(jié)合力強(qiáng)、使用壽命長，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述紅外高發(fā)射率涂層材料的制備方法流程示意圖。
具體實(shí)施方式
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